曲柄连杆机构 ppt课件

1、机体组
气缸盖
气门室罩
气缸垫气缸体油源自和水道气缸油底壳 曲轴箱
机体组是发动 机各总成的装配 基体，它决定着 各个总成的位置 关系。
机体组包括气 门室罩、气缸盖、 气缸垫、气缸体、 曲轴箱和油底壳 等组成。
曲轴托架
1）气缸体与曲轴箱
气缸体一般由铸铁或铝合金铸造而成，水冷发动机的 气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体—曲轴箱。
裙部表面的保护
1）镀锡 油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用。
2）涂石墨(柴油机） 易脆断可加速磨合，自润滑。
3）表面粗糙化 有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑。
活塞形状
销座方向
工作时向里变形
裙部受侧压力的作 用，导致活塞发生 变形
不受压力的 部分，去掉 后可以减轻 质量。
工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多， 所以膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成椭圆形，短轴 在销座轴方向。
气缸盖上一般 装有气门、火花 塞或喷油器等， 其内部加工有气 门座孔、火花塞 座孔、油道、水 道、推杆孔等。
5)燃烧室(combustion chamber)
6)气缸垫 功用：
安装在气缸盖和气缸体之间，保证气缸盖与气缸体接触面 的密封，防止漏气、漏水和漏油。
材料要求：有弹性、耐热性、耐压性 安装: 注意方向
气环的泵油作用演示
防泵油方法： 装油环、 采用扭曲环
（2）油环
刮油片 轴向衬环
刮油片 径向衬环
油环的刮油作用
活塞环安装位置
3）活塞销
作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力 传递给连杆。
构造： 活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以 及两段截锥与一段圆柱的组合形。
活塞销的连接方式
第四章 曲柄连杆机构
授课学时:3
一、功用
将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动 的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴 的旋转运动而对外输出动力。曲柄连杆机构工作示 意图.
二、组成
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
三、工作条件
承受机械载荷： 1、气体压力、惯性力、离心力、摩擦力; 2、汽车行驶中产生的冲击力。
a.按与油底壳安装平面 位置不同气缸体分为：
油底壳安装平面 和曲轴旋转中心 在同一高度。
油底壳安装平 面低于曲轴的 旋转中心。
气缸体上曲轴 的主轴承孔为 整体式。
一般式气缸体
b.根据冷却方式不同气缸体分为：
水冷式
风冷式
水冷气缸体和气缸盖
风冷气缸体和气缸盖
c.根据排列方式不同气缸体分为：
结构简单、加工 容易，但发动机 长度和高度较大。
V型发动机连杆的布置形式
连杆轴瓦
油槽润滑
减磨合金层
定位凸键
连杆大头的连接形式
平分式
斜分式
3. 曲轴飞轮组
扭转减振器
皮带轮
正时齿轮
飞轮
起动爪
曲轴
主轴瓦
飞轮螺栓
1）曲轴(Crank )
功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。 还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。 工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载 荷的冲击。
材料：铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁。
活塞结构：
（1）活塞顶部
功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。
活塞顶类型
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布较均匀， 多用在汽油机上。
凸起呈球状、顶部 强度高，起导向作 用、有利于改善换 气过程。
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；提高压缩比， 防止碰气门。
（2）活塞头部
位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。
气环槽
工作条件 最恶劣， 应离顶部
远些。
活塞销孔
油环槽
作用：
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
（3）活塞裙部
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压 力，防治破坏油膜。
缩短了机体的长度和高 度，增加了刚度，减轻 了发动机的重量；形状 复杂，加工困难。
高度小，总体 布置方便。
对置气缸式发动机
d.整体式气缸体和镶嵌式气缸体
整体式气缸体：气缸直接镗在气缸体上。 镶嵌式气缸体：气缸套镶嵌到气缸体内的气缸。
2）气缸套
强度和刚 度都较好， 加工复杂， 拆装不便， 散热不良。
开槽活塞（汽油机）
圆槽
绝热槽 膨胀槽
2）活塞环
是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：6万公里 （1）气环 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶 部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。
切口
气环
气环断面形状：
气环的泵油作用
结构：
连杆轴颈 前端轴
曲轴轴颈
平衡重 后端轴
曲柄
曲拐
曲轴的支承方式
概念：在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为 全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。
曲拐的布置
曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。
全浮式
活塞销
半浮式
连杆
活塞销的偏置
使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一 边过渡到另一边，减少敲缸的声音。
4）连杆(Connecting rod)
作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给 曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
连杆组件分解图
连杆的布置
并列式
主副式
叉式
直列发动机连杆的布置形式
散热良好、 冷却均匀、 加工容易。 强度和刚度 不如干缸套， 易漏水。
3）曲轴箱
曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。 结构：
上轴箱 与气缸体铸成一体 下轴箱 贮存润滑油（油底壳） 材料：薄钢板冲压
桑塔纳发动机油底壳
4）气缸盖(cylinder head)
功 用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。 工作条件：由于接触温度很高的燃气，所以承受的热负荷很大。 材 料：灰铸铁或合金铸铁，铝合金。
2. 活塞连杆组
气环
油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦 连杆盖
1）活塞(Piston )
功用：直接承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使 曲轴旋转。
工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达 600~700K，且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承 受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3~ 5MPa（汽油 机）的压力，使之变形，破坏配合联结。